有机质成熟度
石油地质学名词解释

石油:一种存在于地下岩石孔隙介质中的由各种碳氢化合物与杂志组成的,呈液和稠态的油脂状天然可燃有机矿物。
07、03B石油的灰分:石油的元素组成除碳、氢、氧、氮、硫之外,还含有几十种微量元素。
石油中的微量元素组成就构成了石油的灰分。
03石油的比重:是指一大气压下,20℃石油与4℃纯水单位体积的重量比,用d204表示。
08、04B油田水P28:广义的油田水是指油田内的地下水,包括油层水和非油层水,狭义的油田水是指油田范围内直接与油层连通的地下水,即油层水。
04油田矿化度P29:即水中各离子、分子和化合物的总含量,以水加热至105℃蒸发后所剩残渣重量或离子总量来表示。
06、04B干酪根P45:沉积岩中所有不溶于非氧化性的酸碱和非极性有机溶剂的分散有机质。
03、02、00成油门限(生油门限,成熟温度,门限温度)P58:有机质随埋藏深度的增加,温度升高,当温度深度达到一定数值,有机质才开始大量转化为石油,这个界限称为成油门限,这个成熟温度所在的深度为门限深度,又称成熟点。
01B、02B、03B、04B、04、08凝析气P25:在地下温度、压力超过临界条件后,液态烃逆蒸发而形成气体,称为凝析气。
03B、01TTI法P60:有机质成熟度主要受温度和时间的控制,因此,依据温度和时间定量计算有机质成熟度的方法称为TTI法。
03、05未熟—低熟油P70:指所有非干酪根晚期热降解成因的各种低温早熟的非常规油气。
02B煤成油:P71:由煤和煤系地层中集中和分散的陆源有机质,在煤化作用的同时所生成的液态烃类被称为煤成油。
02B煤型气(煤系气)P77:凡煤系有机质(包括煤层和煤系地层中分散有机质)热演化形成的天然气,都称为煤型气。
01、01B、00煤成气P77:是专指煤层在煤化过程中所生成的天然气。
属煤型气一种。
煤层气P77:以吸附状态存在于煤层中的煤成气。
生油(气)岩(生油气母岩、烃源岩)P83:通常把能够生成石油和天然气的岩石称为生油岩。
名词解释

一、名词解释石油:(又称原油)(crude oil):一种存在于地下岩石孔隙介质中的由各种碳氢化合物与杂质组成的,呈液态和稠态的油脂状天然可燃有机矿产。
石油的灰分:石油的元素组成除了碳、氢、氧、氮、硫以外,还含有几十种微量元素,石油中的微量元素就构成了石油的灰分。
组分组成:石油中的化合物对有机溶剂和吸附剂具有选择性溶解和吸附性能,选用不同有机溶剂和吸附剂,将石油分成若干部分,每一部分就是一个组分。
凝析气(凝析油):当地下温度、压力超过临界条件后,由液态烃逆蒸发而形成的气体。
开采出来后,由于地表压力、温度较低,按照逆凝结规律而逆凝结为轻质油即凝析油。
固态气水合物:是在冰点附近的特殊温度和压力条件下由天然气分子和水分子结合而成的固态结晶化合物。
煤层气:煤层中所含的吸附和游离状态的天然气储集层:凡具有一定的连通孔隙,能使液体储存,并在其中渗滤的岩层,称为储集层。
绝对孔隙度:岩样中所有孔隙空间体积之和与该岩样总体积的比值。
有效孔隙度:岩样中彼此连通的超毛细管孔隙和毛细管孔隙体积与岩石总体积的百分比。
绝对渗透率:单相液体充满岩石孔隙,液体不与岩石发生任何物理化学反应,测得的渗透率称为绝对渗透率。
有效渗透率:储集层中有多相流体共存时,岩石对每一单相流体的渗透率称该相流体的有效渗透率。
相对渗透率:对每一相流体局部饱和时的有效渗透率与全部饱和时的绝对渗透率之比值,称为该相流体的相对渗透率。
孔隙结构:指岩石所具有的孔隙和喉道的几何形状、大小、分布以及相互关系。
流体饱和度:油、气、水在储集岩孔隙中的含量分别占总孔隙体积的百分数称为油、气、水的饱和度。
油气圈闭:适于油气聚集,形成油气藏的场所叫闭圈。
其中聚集了油气的叫油气藏闭圈。
油气藏;是相当数量的油气在单一圈闭中的聚集,在一个油气藏内具有统一的压力系统和统一的油、气、水界面,是地壳中最基本的油气聚集单元构造圈闭(油气藏):由于地壳运动使储集层顶面发生了变形或变位而形成的圈闭,称为构造圈闭. 在其中聚集了烃类之后就称为构造油气藏。
关于有机质成熟度指标的评述

-3-
2.4 牙形石色变指数(CAI)
牙形石是一种形体还不清楚的海相动物的硬质微体化石,广泛分布在寒武纪到三叠纪海 相地层中,在海相碳酸盐岩中尤为丰富。Epstein 等(1977)认为牙形石的颜色变化直接同其 埋深和持续的有效埋藏时间有关,可以与其他有机质成熟度指标对应。他们认为牙形石颜 色热变同温度和受热时间成函数关系,可用阿伦尼乌斯方程及其坐标加以表示。只要知道 含牙形石地层的持续有效埋藏时间和 CAI 值,即可在阿伦尼乌斯坐标图上读出牙形石经历 的最高古地温。由于牙形石分布广,CAI 的分析成本低,所以深受石油地质人员的重视(蒋 武等, 1999; 祁玉平和祝幼华, 2000; Gawlick et al., 2000; Harris et al., 2000; Garcia et al., 2001; Rasmussen and Smith, 2001; Orchard, 2002; Repetski et al., 2002; Brime et al., 2003; 武桂春等, 2004)。但是 CAI 与镜质体反射率 Ro 值之间的对应关系各家看法不一,所以 CAI 只能作为 半定量化的指标来使用(周希云, 1992)。
Sweeney 等(1990)的模型是建立在多个平行的一级化学反应,其速率常数满足 Arrhenius 方
程,并且活化能分布的范围较宽,这种模型计算的结果也反映了反应在初始时很快,而后
逐渐达到稳定。压力在镜质体成熟演化中的作用不是很清楚,一般认为压力与后期出现的
各向异性有关(Durrand 等, 1986),但周中毅等(1992)发现生油岩承受的流体压力会抑制镜质
Ro = 0.3195 + 0.6790 Rb
(1)
相关系数 r = 0.98。他们对四川盆地 18 条剖面 26 对不同演化程度的样品的镜质体反射率和
关于有机质成熟度指标的评述

射率的各向异性程度加大,镜质体反射率也逐渐变高。
镜质体的这种成熟过程具有不可逆性,是温度随时间的累积过程。在此过程中镜质体的
光学性质,即其反射率随演化程度增加而增加。
镜质体反射率(Vitrinite Reflectance) R 即是镜质体表面反射光与入射光的比率。据
Fresnel-Beer's 公式:
Sweeney 等(1990)的模型是建立在多个平行的一级化学反应,其速率常数满足 Arrhenius 方
程,并且活化能分布的范围较宽,这种模型计算的结果也反映了反应在初始时很快,而后
逐渐达到稳定。压力在镜质体成熟演化中的作用不是很清楚,一般认为压力与后期出现的
各向异性有关(Durrand 等, 1986),但周中毅等(1992)发现生油岩承受的流体压力会抑制镜质
着测试方法的标准化,镜质体反射率已得到广泛的应用。该指标可以用来标定从早期成岩
作用直至深变质阶段的有机质热演化程度,已成为评价生油层成熟度和恢复沉积盆地古地
温和热历史的最重要指标。大致而言,Ro < 0.5 时,干酪根处于未成熟阶段,0.5 < Ro < 1.3
时为生油窗,1.3 < Ro <2.0 时为凝析油和湿气带,Ro > 2.0 则属于干气带;对于三种不同类
射率用公式(1)、(2)或(3)换算为镜质体反射率,以便于对比。
2.3 孢粉颜色和热变指数(TAI)
植物孢粉随地层热演化而其颜色由浅变深,根据这种颜色的变化可以建立成熟度的热变 指数(TAI),随成熟度增加,TAI 值也增大。但是该指标的测定受氧化还原环境影响较大, 孢粉受氧化后颜色容易改变;并且孢粉颜色因其种属和原始化学组成的差异而有所不同。 这些都导致测得的 TAI 比较分散,不能建立 TAI 与 Ro 值之间的回归公式,所以 TAI 在定 量研究地层热演化史方面使用得不多。
超压对有机质成熟度的影响

( ) 1 在一定程度上 ,超压 抑制和延迟了油气 的生 成和成熟 ,而 抑制作 用的程度和级次在不 同盆地各不相同。
() 2 超压 对于有机质成熟度 的抑制作用 ,在确定 的盆地 中是受 多个 地质 因素综合影响 的结果 ,对 于不 同的超压盆地 ,分析超压对 于有机质成熟度的影响作用时 ,需综合考 虑各个地 质因素 。
2 0 ,1 :6 — 1 0 0 7 319 8
2 影响超压抑制作用的地质因素
f Yo n mi L ea dDai n n . e r srs n teA a a o 3 】 u g n e n vdDe t g Ov r e u e i n d r i p s h k bs ,o twe e l o : t co n m c 】 P ul n 2 0 , 61: a n su i h s r a ma Sa r y a i U AA G B l t , 0 2 8 ( t Ok h d a e i )
高水 / 有机质 比率。由于异常 高沉积率和低砂岩 成分 ,超压在浅 层生成。深度埋深 沉积 物的高孔 隙度导致了高水/ 质比率 。在不 有机 受 地形驱使 的流体系统 的盆 地 中 ,流体流动在 沉积盆地热 演化上的
U. 气地球科 学 ,20 ,1 ( :9— 9 】 天然 03 42 7 9 )
等级I 的结果。 I I
有异常低 的R 值这种情 况 ,正常压力 和超压系统 中都有几乎一 致的 0 连续 R 剖面 图 ,测得 的R 值和运用 Es% o o 0 ay R 模型而 计算 出的值非常
一
致 。连续 、呈直 线的R 剖面 图表 明 ,在东濮 凹陷中的超压在R o 吐
并 没有可检测到 的效果 。然而 ,超压 抑制 了干酪根的成熟 度 ,流体 碳氢化 合物 的热 解作用 ,异戊二烯类 碳氢化合 物的演化 。更 重要的 是 ,在 东濮 凹陷 中 ,不 同的成熟度参 数反映 了不同的超压 变化 ,这 些变化 又反映 了超压作用 的复 杂性 以及不 同结构 或热稳 定性 下不 同 的有机质演化 。
页岩储层有机质成熟度评价方法综述

页岩储层有机质成熟度评价方法综述作者:李硕刘财广来源:《中国科技博览》2019年第13期[摘要]随着页岩气的不断开发,页岩地层的地化参数评价日益重要。
其中都是利用实验室方法评估TOC与有机质成熟度,其费用昂贵而且没有连续性,因此不能很好的评价页岩储层,因此应用测井资料来评价TOC与有机质成熟度就很有必要了[1]。
本文调研了大量国内外文献,研究镜质体反射率表征的意义,其中对实验室的镜质体反射率测量方法进行了深入研究,总结了各种方法的适用性与优缺点,同时发现实验室测量镜质体反射率的费用较昂贵且操作较复杂,尝试运用常规测井资料定量评价镜质体反射率,本文调研了不同评价镜质体反射率方法。
[关键词]有机质成熟度;镜质体反射率中图分类号:J62.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)13-0175-011、有机质成熟度指标参数1.1光学指标参数用来表征光学指标参数的主要有镜质组反射率,镜状体反射率,沥青反射率,海相镜质组反射率,笔石反射率及牙形石色变反射率[2]。
这些反射率有其优点和适用范围。
镜质组反射率主要优势是操作简便、技术成熟,适于通用对比,但是不能测试泥盆系以老地层[3]。
沥青反射率测试方法简单、成本低;可以转化为Ro值;适于缺少镜质体烃源岩,但是当成熟度高于(Ro>2.0%),抽取沥青质较困难[4]。
海相镜质组反射率Rm可测缺乏镜质组的下古生界地层;可转化为Ro,但是作为烃源岩成熟度指标在其小于0.75%效果较差。
1.2 化学指标参数反映有机质成熟度的化学指标参数,主要是利用化学方法获取物质含量,浓度信息,有生烃过程原始反应物与产物之间比例关系,得出成熟度演化阶段。
由于化学方法对物质分离提纯精度与设备精度要求高,从理论上来讲,化学指标参数比光学指标参数更能反映有机质成熟度本质。
化学指标参数主要有最大热解峰温度Tmax、甲基菲指数(MPI)、H/I原子比值、碳同位素指标和生物标志化合物指标[5]。
石油与天然气地质学名词解释

石油与天然气地质学石油与天然气地质学:是研究地壳中油气藏及其形成条件和分布规律的地质科学。
它属于矿产地质科学的一个分支学科,是石油、天然气勘探与开发相关专业的专业理论课。
第一章油气藏中的流体——石油、天然气、油田水石油:又称原油,是存在于地下岩石孔隙中以液态烃为主体的可燃有机矿产,无论从成分还是相态上都是十分复杂的混合物。
组分组成:利用有机溶剂和吸附剂对组成石油的化合物具有选择性溶解和吸附的性能,选用不同有机溶剂和吸附剂,将原油分成若干部分,每一部分就是一个组分。
石油的相对密度:在105Pa下,20℃石油与4℃纯水的密度比值。
石油的荧光性:石油在紫外光照射下可产生发荧光的特性称为荧光性。
天然气:从广义上讲,天然生成于自然界的一切气体都可称为天然气。
在石油和天然气地质学中研究更多的是沉积圈中以烃类为主的天然气。
气藏气:气藏气是指在圈闭中具有一定工业价值的单独天然气聚集。
气顶气:气顶气是指与油共存于油气藏中,呈游离态,位居油气藏顶部的天然气。
凝析气:当地下温度、压力超过临界条件后,由液态烃逆蒸发而形成的气体。
油溶气:溶解于石油中的天然气。
水溶气:溶解于水中的天然气。
固态气体水合物:是在特定的低温和高压条件下,甲烷气体可以容纳水分子形成一种具笼形结构、似冰状的水合物。
天然气的相对密度:在相同温度、压力条件下天然气密度与空气密度的比值。
天然气的比重:指在标准状态(1atm, 20℃)下,单位体积天然气与空气的重量之比。
临界温度:是指气相纯物质能维持液相的最高温度。
临界压力:在临界温度时,气态物质液化所需的最低压力称临界压力。
饱和蒸汽压:某一温度下,将气体液化时所需施加的最低压力,称为该气体的饱和蒸汽压。
热值:单位体积天然气燃烧时所发出的热量称为热值。
油田水:从广义上理解,油田水是指油田区域(含油构造)内的地下水,包括油层水和非油层水。
狭义的油田水是指油田范围内直接与油层连通的地下水,即油层水。
油田水矿化度:单位体积地下水中各种离子、分子和化合物的总含量。
油气田开发地质问答题

1、试述油气差异聚集原理的适用条件、聚集特征及意义油气差异聚集的条件:静水条件下,在油气运移的主方向上存在一系列溢出点自下倾方向向上倾方向递升的圈闭,油气源充足,盖层封闭能力足够大。
特征:在系列圈闭中出现自上倾方向的空圈闭向下倾方向变为纯油藏→油气藏→纯气藏的油气分布特征。
油气差异聚集的意义:根据油气差异聚集的规律,可以预测盆地中油气藏的分布特征,在坳陷中主要分布油藏,隆起的高点为气藏,斜坡部位为油气藏2、归纳总结石油与天然气地质学的核心内容(油气藏形成的基本条件)答:成盆、成烃、成藏研究是石油地质学的三大主要内容。
油气藏的形成条件可归纳为:生、储、盖、圈、运、保,所以本课程根据由浅到深可归纳为以下四部分内容:油气藏的基本要素:流体、生储盖层、圈闭。
油气藏形成的基本原理:生成、运移、聚集。
油气藏成藏分析:成藏条件、保存与破坏。
含油气盆地及油气分布规律和控制因素。
3、①影响碎屑岩储集层储油物性的因素(1)沉积作用是影响砂岩储层原生孔隙发育的因素(2)压实作用结果使原生孔隙度降低;胶结作用使物性变差;溶解作用的结果,改善储层物性。
(3)次生孔隙的影响:①溶蚀作用②方解石替代难容硅酸盐,胶结物的基质中重结晶,作用产生细小的晶间孔隙(4)其他因素的影响①注入水或酸,会使粘土膨胀,阻塞孔隙②工作液在储集层发生化学沉淀、结垢及产生油水乳化物③外来颗粒塞住孔隙或喉道②影响碳酸岩储集层物性的因素(1)沉积环境和岩石类型(2)成盐后生成作用①溶蚀作用:碳酸盐岩的溶解度、地下水的溶解能力、地貌、气候和构造的影响②重结晶作用③白云化作用(3)裂缝发育程度①裂缝发育的岩性因素②裂缝发育的构造因素:背斜构造上裂缝的分布、向斜地带裂缝的分布、断层带上裂缝的分布4分析油气藏的基本特征油气藏是什么……的特征:(1)油气藏形成的时间长(2)石油组成成分和生油物质复杂(3)油气本身具有流动性,使其聚集地点与生成地点不一致,使得油气藏的研究显得十分复杂,对于油气藏来讲,其大小通常是用储量来表示的,主要用到以下几个参数和术语。
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1. 有机碳含量(TOC):
实验测定的有机碳含量实际是残余有机碳的百分含量。由于转化为 烃的有机碳是非常有限的,所以,它基本上仍能代表生油的物质条件,有 机碳含量越高,表示生油的物质基础越好,反之易然。
①粘土岩为0.5% 生油岩的有机碳含量最小值一般是: ② 碳酸岩为0.1%
(三)有机质成熟度:
有机质必须经过成熟作用方能形成石油和天然气, 成熟作用的水平决定着生成物的性质和数量。用于研究
成熟度的方法主要有下列几方面:
1. 使用光学方法测定生油岩有机质的成熟度: (1) 孢粉和干酪根的颜色: 孢粉和干酪根的颜色随有机质成熟度的增强而加深。 未成熟时,孢粉和干酪根的颜色以黄色为主;
(二)有机质类型:
有机质的类型不同,岩石的生油潜力不同。有机质 的光学类型、化学类型以及各种类型的生油潜力,在前 面我们已谈过了,在此不在赘述。 此外,干酪根的类型,还可根据生油岩热解参数氢 指数IH和氧指数IO加以划分: 氢指数=干酪根热解烃(S2)/ 有机碳 氧指数=二氧化碳(S3)/ 有机碳 两参数与干酪根的化学分类参数H/C和O/C比相当, 也可用来划分、确定有机质的类型,同样将干酪根划分 为 Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ 型三种类型。
2. 使用干酪根红外光谱研究有机质的成熟度:
未成熟阶段:红外 光谱图上表现为含氧官 能团逐渐消失。即 C=0 官能团由①到③逐渐消 失。 在成熟阶段:红 外光谱的脂肪键逐渐减 少,即C=H官能团由④ -⑤,对应的 3个脂肪族 谱峰逐渐消失。 准变质阶段。只 在光谱图上留有C=C芳 核。
C—O
3. 使用热解方法测定成熟度
但应注意的是:并非有机碳含量愈高的岩石即为生油量愈大的岩石, 这是因为生油量的大小还取决于有机物向石油的转化程度。因而有机物的 数量如果同时使用有机碳和烃/有机碳(即烃在每克有机碳中的毫克数)来 表示,则更具有实际意义。
2. 氯仿沥青“A”和总烃含量(HC):
氯仿沥青“A”是指岩石中可抽提有机质的含量;总烃包括沥青“A” 中饱和烃和芳香烃组分含量的总和(沥青中胶质除外)。 通常将250—300ppm的氯仿沥青“A”含量和50—100ppm的总烃含
4. 根据C15+ 烃类特征鉴定成熟度:
根据C15+ 烃类特征鉴定成熟度主要应用 奇偶优势比参数。
岩石抽提物中奇、偶碳原子正烷烃的相对丰度,称为正 烷烃奇偶优势比。它有两种表示方法:
(1) 正烷烃的CPI值
由于现代沉积物中奇碳正烷烃大于相邻的偶碳正烷烃, 古代沉积物中奇碳正烷烃略大于相邻的偶碳正烷烃,而油中 两者近等。据此,使用 CPI—— 碳优势指数来反映成熟度。 其具体计算公式: CPI=1/2[(C25+C27+……+C33)/(C24+C26+……+C32)+ (C25+C27+……+C33)/(C24+C26+……+C34)]
﹤200
﹤50
200—500
50—1000
挪威大陆架研究所
美国大陆石油公司 北京石勘院
﹤100
﹤50 100—200
100—250
50—150 200—500
另外,热解参数——生烃潜量Pg(S1+S2)也是表征有机质丰度的指标。 还可配合有机质转化指标β(沥青中的碳/剩余有机碳*100%)来反映岩石中 有机物的丰度。
成熟时,孢粉的颜色以褐色为主,干酪根的颜色为 橙色、褐色、褐黑色;
过成熟时,孢粉和干酪根的颜色皆变为黑色。
(2)镜煤反射率(R。) :
镜煤反射率是测定有机质成熟度的一种好方法,其 值主要是通过精密光学仪器 MPV3 显微光度计测定有机 质组分中镜质组分反射率值R。
R0<0.5%-0.7%时,生油岩未成熟; 0.5- 0.7%≤R0<1.3%时,成油主带; 1.3% ≤ R0<2%时,湿气和凝析油带; R0>2%时,准变质阶段,干气带,只有甲烷。
第四节
一. 生油岩的概念:
生油岩
生油岩这一概念,不同的人有不尽相同的理解,按照 亨特的定义: 生油岩是指曾经产生并排出足以形成工业性油、气聚 集之烃类的细粒沉积物。
当然,在实际研究工作中,尤其在研究初期,有时很
难确定是否排出过足够的烃,对这样的生油岩可称之为可
能生油岩。
二、生油岩地球化学特征
(一)有机质丰度:
5. 芳香结构分布指数鉴定成熟度:
芳香结构分布指数,我们在前面以介绍过了: ASI= I类初级氢原子 /II类初级氢原子 ASI值达0.8-1.4 范围时,表示烃类已成熟,可列 为生油岩。 好了,常用的成熟度研究方法就介绍完了,这 些方法结合有机质的类型进行综合分析,效果最佳。
对岩样加温热解可测出 其中所含吸附烃 (S1),干酪 根热解烃(S2)和二氧化碳 (S3)等物质。 根 据 转 化 率 S1/(S1+S2) 和热解峰温 t( 热解过程中温 度达到的高峰值 ) 可以用来 确定有机质的成熟度。
S1/(S1+S2) 达 到 0.1 时 , 有机质进入成熟到0.4以后, 进入湿气带。
量,定为生油岩的下限值。
不同级别生油岩总烃含量评价标准化
生油岩级别 作 者 菲利皮 尼克松 贝克 很差 0—50 差 50—150 良好 150—500 好 500—1500 500—1000
10-6
很好 1500—5000 ﹥1000 1500—5000 250—500 150—350 ﹥500 ﹥350
咸化环境形成的泥质生油岩,其低限可降至0.3%。
根据有机碳含量划分泥质岩和碳酸盐岩生油岩级别(据陈建平等,1996)
生油岩级别 差 中等 好 非常好 极好 泥质岩 <0.5 0.5—1.0 1.0—2.0 2.0—4.0 4.0—<4.8 碳酸盐岩 <0.12 0.12—0.25 0.25—0.50 0.50—1.00 1.00—2.00
沉积岩有机 质CPI值<
1.2(或
1.15),就
可列为生油
岩,且越接 近1的附近, 就愈成熟。
(2) 正烷烃的OEP值:
OEP值就是取主峰碳前后两项得出的奇偶碳优势 值,计算公式是: OEP=[(Ci+6Ci+2+Ci+4)/(4Ci+1+4Ci+3 )](-1)i+1 其中i为主峰碳碳数减2,例如主峰碳数为17,则i 为15,式中的分母即为偶碳量,当主峰碳为18时,则 指数为负值,分子分母颠倒,最终又使分母为偶碳。 一般认为OEP<1.2时,生油岩进入成熟阶段。